设备发展现状

2024-09-04

设备发展现状（精选12篇）

设备发展现状篇1

在石油钻井过程中, 深水钻井的钻井难度较大, 目前关于深水还没有统一的定义, 我国通常采用深水标准是五百米以下。随着石油资源的消耗量逐渐增大, 陆地上的石油资源逐渐被开发殆尽, 深水油气资源已经成为重要的油藏开发方向。深水油气钻井设备是实现深水钻井的关键, 随着石油勘探开发设备和技术的不断发展, 深水油气钻井设备也得到了长足的发展, 深水油气钻井关键技术问题逐渐被解决。通过对深水钻井设备发展研究, 可以为深水钻井技术长足奠定基础。

1 深水钻井设备发展现状

随着深水钻井技术的不断发展, 深水钻井设备也面临着重要的挑战。首先在深水钻井过程中, 水深成为限制深水钻井设备发展的重要因素。随着海水深度的增大, 钻井工具、环境等越来越复杂, 给钻井平台的承受能力、钻井设备负载等都提出了很高的要求。而且随着海水深度的增大, 海洋钻井使用隔水管的长度增长, 对隔水管的强度和工作寿命都提出了较高的要求。随着水深的增加, 海水的温度会越来越低, 对钻井设备提出了更高的要求。由于海上环境的复杂性, 随着海水深度的增大, 海浪强度逐渐增大, 在海浪作用下, 容易导致钻井平台的移动, 对钻井设备也提出了更高的要求。遇到特殊情况时, 如果钻井平台的载荷超出设计要求, 需要将平台和井下设备的部分连接设备断开, 防止设备的损坏。如果出现强烈的风暴等恶劣天气, 将会对平台产生巨大的影响, 因此在海洋钻井平台设计过程中, 安全性设计非常重要。深度增加后海水的温度逐渐降低, 深海地区海水的温度在零度以下, 给深海钻井带了巨大的挑战, 低温海水会对海底岩层产生作用, 导致海底岩层温度降低, 较低的温度会严重影响钻井液的流动性, 当钻井液的温度降低后, 钻井液的粘度增大, 导致钻井液的流动性变差。钻井液在井筒流动的过程中, 流动阻力大幅增大。而且在低温条件下, 固井水泥浆的凝固时间增长, 凝固形成的水泥石的强度也不高。在深水钻井过程中, 如果发生深水地质灾害, 容易导致海洋深水钻井作业的失败。浅层流动是影响深水钻井主要的灾害之一, 浅层流动介质可以是液体也可以是气体, 这些浅层的流动介质会严重影响井下平台设备强度, 例如浅层的流动介质会冲刷平台导管等部分, 严重的将会导致钻井设备的失效。浅层的气流进入海水中后, 海水的密度逐渐的降低, 平台的浮力减小, 海洋钻井平台受力改变后, 将会影响平台的稳定性。在深海钻井过程中, 深海钻井的泥浆密度窗口较小, 导致钻井事故的频发, 给深海钻井带了巨大的挑战。海水中的水合物也会给深水钻井带了巨大的挑战。在固井的过程中, 水泥浆的凝固将会释放大量的热量, 产生的热量会对水合物加热, 导致水合物的分解, 形成大量的气体, 形成水泥浆的气窜现象, 严重影响到固井质量。形成的气体进入到钻井液中, 降低了钻井液的密度, 钻井液的液柱压力降低, 容易发生井涌甚至是井喷等严重钻井事故。如果在深海钻井过程中, 钻遇了较厚的水合物层位, 由于钻井作业将会导致水合物物性的改变, 影响了水合物层位的稳定性, 降低了深海钻井井筒的稳定性。

2 深海钻井关键设备的发展分析

在深水钻井过程中, 深水钻井装置要承受风浪、海流等特殊条件的考验, 海水对钻井设设备的腐蚀也比较严重, 因此需要不断地提高深水钻井设备的安全性和稳定性。深水钻井船具有良好的可移动性。深水钻井船主要包括钻井设备、动力定位、移动等部分, 由于平台是船体, 因此具有良好的移动性, 操作灵活, 能够快速进行钻井位置的移动, 深水钻井船可以适用于深度较深的深水钻井, 但是钻井船的空间有限, 钻井平台的空间小, 同时受恶劣天气的影响较大。半潜式平台是由固定平台逐渐发展起来的, 半潜式平台具有许多优势, 例如可以抵御较恶劣的海洋环境, 钻井平台的面积大, 系统的强度高, 具有较高的钻井作业效率, 和其他钻井方式相比, 在深海钻井方面具有诸多优势, 因此近年来得到了快速的发展。在钻井作业时, 将半潜式平台的下部浮体中注入水, 保证平台的大部分都能够在海水以下, 减小钻井平台在海面以上的露出体积, 降低了海浪对钻井平台的影响。当钻井作业完成后, 再将下部浮体中水排出, 半潜式平台的浮力逐渐增大, 进而进行钻井平台的拖航。随着半潜式平台技术的逐渐发展, 钻井平台的重量越来越小, 自动化程度越来越高, 能够应用的作用水深也越来越大, 钻井平台的钻井深度越来越大, 平台的强度也越来越高。为了适应深水钻井平台条件, 传统的钻井也在不断地发展, 主要的朝着大功率、交流变频的方向发展。通过不断改变现有的钻机结构, 采用新型的绞车等设备, 可以有效的降低深水钻机设备的空间和重量, 同时还能够降低钻机的成本, 深水钻井机械的自动化程度将会不断提升, 有效的提高了深水钻井的工作效率和质量。

参考文献

[1]岳吉祥, 綦耀光, 肖文生, 等.半潜式钻井平台双井架钻机作业工艺初步研究[J].石油钻探技术, 2009.

[2]畅元江, 陈国明, 鞠少栋.国外深水钻井隔水管系统产品技术现状与进展[J].石油机械, 2008.

[3]赵洪山, 刘新华, 白立业.深水海洋石油钻井装备发展现状[J].石油矿场机械, 2010.

设备发展现状篇2

随着各行业快速发展,对制冷设备的要求也越来越高，怎样才能在制冷设备行业中成为佼佼者?

在工业生产中，有些环节需要对产品进行冷却，或者有些生产或科学研究需要在低温环境下进行，制冷设备作为一种有效的制造低温环境的装置被人们所发明和使用，比如：工业冷水机，家庭冰箱等。

在家庭中普遍使用的冰箱就是制冷设备的一种，但是在工业中生产中所需要的制冷设备比我们常见的冰箱冰柜规模要更大，对于温度的控制要更加严格。工业制冷设备是由制冷剂和使用冷量的设备相结合的。物品在冷却和冻结的过程中要释放一些热量，制冷装置在工作过程中也会传入一定的热量。因此为了保证工业生产和科学研究所需要的低温环境，就必须要利用制冷剂连续不断地移除或者是吸收这些热量。而压缩机技术则是制冷系统的核心技术。国家发改委公布《农产品冷链物流发展规划》指出，要在未来五年扩建一千万吨冷库，这对制冷设备行业来说是一个极大的发展机遇。制冷设备企业想要抓住这个机遇实现大发展的话，必须在科技研发上面下功夫。目前主要采用的氟利昂制冷的技术，不仅运营成本高，对臭氧层的破坏也很大。而氨制冷的出现将可能解决这一问题，氨制冷将是今后制冷设备行业发展的一个趋势。我国制冷行业仍然主要存在三大不足。一是对引进的国外先进技术不能及时消化吸收。在工业领域中，我国制冷行业与国外接触算是比较早的。20世纪80年代中期，我国就开始引进国外先进技术，并建立了一些合资企业。但到目前，我国制冷行业的技术进步还远远不能满足其他行业发展的需要，特别是一些尖端技术及产品仍不能自主开发。改革开放以后，大量进口产品充斥国内市场，而国内产品由于没有及时进行技术更新和开发，原有产品的市场份额也逐渐被国外产品吞噬。二是制冷机行业整体素质有待提高。与国内其他行业一样，目前我国制冷机行业高级技工人才严重缺乏已成不争的事实。三是技术开发资金投入不足，人才流失严重，国产品牌默默无闻。我国制冷设备企业与发达国家相比，科研投入较低，检测手段也相对落后，影响了制冷技术水平的提高。从长远发展看，形成具有自主知识产权的核心技术和核心竞争力，我们才能真正实现由制冷行业制造大国向制造强国的迈进。

可穿戴设备发展现状及设计趋势篇3

[关键词]可穿戴设备；产品设计；智能产品

[Abstract] Based on wearable devices current development， the author classified and analyzed existing products to find the key to their successes， the bottleneck restriction and the trend of design so as to provide experience for the innovation design of wearable devices.

[Key words] Wearable devices； Product design；Intellectual product

随着信息技术的进步和发展，人们的生活方式已经发生了巨大的改变，如社交、通讯、购物、学习、健康等活动，都自觉或不自觉地与移动互联网产生了极大的联系，因此在生活、工作、交往等过程中，人们迫切希望拥有体积更小、更轻便、更舒适地依附在身体上的智能载体。而随着2012年谷歌眼镜的发布，智能设备的创新、研发也掀起了新一轮浪潮，可穿戴设备更如雨后春笋般地涌现，“可穿戴”这样一个合成词，已经成为代表未来新生活方式中不可或缺的关键词之一，也成为了产品设计师所关注的热门话题之一。

一、可穿戴设备的现状

可穿戴设备是一种直接穿在身上，或是与用户的衣服整合，或是作为配件的便携式设备。它不仅仅是一种硬件设备，更是需要通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现其强大功能的组合体，它将会给我们的生活、感知带来很大的转变。[1]

可穿戴设备早在20世纪60年代就由美国麻省理工学院数学教授Edward Thorp所发明。该设备由一个如香烟盒大小的计算机以及外壳上的4个按键所组成。计算机通过分析轮盘旋转速度来预测赌博结果。Edward Thorp教授在他撰写的赌博指南《Beat the Dealer》当中提及该可穿戴设备，并表示该设备可以为佩带者带来一定的优势。[2]但由于技术实现成本高，以及准确率较低，此类设备并未得到进一步的应用。

直到2012年4月，可穿戴设备有了突破性的进展，其概念才被大众所熟知，这就是“谷歌眼镜”，一款穿戴式IT产品。谷歌眼镜除拥有智能手机所具备的一切功能外，还同时采用了反射式棱镜显示屏、骨传导耳机以及各式传感等高新技术，尽可能地让用户在一种很自然的状态中完成使用，并通过增强现实技术在用户眼前展现实时信息，用户只要眨眨眼就能拍照上传、收发短信、通讯、查询天气路况、上网冲浪或者处理文字信息和电子邮件等操作，而无需动手。在兼容性上，谷歌眼镜可同任一款支持蓝牙的智能手机同步（图1）。

至此，国际各路企业不甘示弱纷纷进军智能可穿戴设备研发，争取在新一轮技术革命中分一杯羹，如：2013年9月，三星推出智能手表Galaxy Gear，该款设备拥有一块1.63英寸的显示屏，蓝牙以及摄像头，可通过连接互联网实现通讯、文件处理和娱乐等功能；2013年10月15日，耐克推出Nike+FuelBandSE，帮助用户收集运动信息；苹果公司也在2014年9月推出智能手表Apple Watch，除了强大的产品性能和优异的加工工艺外，苹果公司更是将其标榜为“时尚”产品。

可穿戴设备的快速增长依赖于大量新厂商、新设备和终端用户的涌现。2014年可穿戴设备出货量为1960万台，其中智能可穿戴设备共售出约420万台，根据研究机构IDC的预测，全球可穿戴设备2015年的出货量将达到4570万，其中智能可穿戴设备销量迅速增加至2000万台；而2019年的出货量将达到1.261亿万台，这意味着大约45%的年增长率。[3]由此可见 “可穿戴设备”已经掀起继智能手机和平板电脑之后新一轮的智能设备热潮（图2）。

二、可穿戴设备的分类

我们根据可穿戴设备的穿戴方式可分为以下5类：

（一）头戴式可穿戴设备

头戴式可穿戴设备是以头部作为支撑，根据细分可分为：智能眼镜，智能头盔和智能头环。

最具代表性及具有跨时代意义的智能眼镜产品莫过于谷歌眼镜，上文已提及其强大的功能，本章节不再赘述。

而“墨菲斯计划”（Project Morpheus）是索尼PS4游戏设备的虚拟现实智能头盔项目，玩家在同时使用虚拟现实头盔和手柄来进行有戏。同时根据报道描述，这项技术将融合大量生物传感器，能够实现对眼球的跟踪以及体温、汗液、脑波、脉搏以及脑部血液流动等数据的监测，这看起来就像是一款能够与大脑深度互动的浸入式设备。另外，当玩家靠近家中茶几、桌子等物体时，这些陈设会通过增强现实技术同步映射到头盔所展示游戏画面中，从而提醒玩家避让，以免发生意外。

“Melon”智能头环内置了三个检测脑电波活动的电极，记录脑电波活动情况，用户可以通过手机查看自己脑电波活动图并通过软件分析了解自己的思维习惯。此外，还可以通过“Melon”内置游戏锻炼用户的注意力。

通过以上三个典型产品案例可以看出智能眼镜和智能头盔特点较为相似，都是利用增强现实或虚拟现实技术让用户在正常视野中接收信息，用户则利用眼动及声音与设备进行交互。由于此类设备运用了多种新兴技术，配合强大的处理器，这样头戴式可穿戴设备具有强大的功能，并带有很强的科幻色彩。而智能头环则更像脑电波检测装置，设备本身负责收集和输出脑电波信号，并通过移动设备转换为数据。

nlc202309062224

头戴式可穿戴设备特别是智能眼镜和智能头盔，其小巧的体型对其产品功能的实现以及产品续航能力都提出了较高要求。虽然头戴式可穿戴设备技术实现成本高，但是它最大的优势是通过对大量新技术的运用，摆脱了传统智能产品的信息呈现方式以及人机交互方式，彻底解放双手。因此，头戴式可穿戴设备具有很高的探索性和实验性。

（二）腕带式可穿戴设备

腕带式可穿戴设备是以手腕作为支撑，按照其功能和技术含量的不同可分为智能手表和智能手环。

智能手表的雏形应该是IBM在2000年推出的首款运行Linux操作系统的Lunix Watch智能手表，虽然发展时间较长，但一直处于孕育阶段。直到近期随着硬件、软件技术的不断提升，大批的智能手表产品才正式地出现在我们的视野中。智能手环则利用传感器记录用户日常生活中的实时数据，并将这些数据与移动终端同步，最终通过数据起到指导用户健康生活的作用。

最具代表性的智能手环莫过于Jawbone系列手环、fitbit系列手环和小米手环。虽然造型各有不同，但其功能都大同小异。大都通过手环，记录用户的运动、睡眠和部分饮食数据，起到指导健康生活的作用。

智能手表与智能手环最大的区别在于：智能手表可以独立搭载操作系统，并可以通过安装第三方应用程序及网络连接实现其强大功能，而智能手环则仅作为数据的收集装置，需要通过其他智能产品对数据进行分析与呈现。

腕带式可穿戴设备在信息呈现方式以及人机交互方式与普通智能设备并没有太大不同，虽然这提高了产品的操作易用性，但是其探索性、实验性相对较弱。

（三）身穿式可穿戴设备

2013年7月在一场足球友谊赛结束之后，两队球员正进行球衣的交换的时候，现场和电视机前的球迷，以及各路记者惊奇的发现，来自巴黎圣日耳曼的核心球员伊布竟然穿了一件“女士内衣”。这件内衣正是GPSports公司开发的一款运动监测内衣（图3），此产品可以实时监测运动员在场上的位置、奔跑速度、跑动距离、心率变化、冲击负荷以及疲劳负荷等数值，并将数据传输到专业分析设备进行对比和分析，它既可以及时了解运动员的身体状态，以便教练员进行合理地训练调整，防止伤病的出现；同时也可以在训练、比赛时了解和分析球队战术配合的执行情况，帮助教练员及时了解球队的优势与不足，并调整训练与战术要求。

身穿式可穿戴设备主要运用在运动检测，它经常以服装的形式呈现于世人。由于运动的特性，此类设备要求产品具有非常高的“隐身性”，在佩戴过程中既要保证球员运动服的识别性，又要求在激烈的运动、对抗及各种突发情况中，保证运动员的正常运动并降低受伤风险。另外身穿式可穿戴设备在舞台表演中也发挥重要作用，如：利用传感器感知用户的情绪，或通过移动终端来变换服装的形态、颜色。

（四）脚穿式可穿戴设备

最具代表性的脚穿式可穿戴设备为Nike+训练鞋。Nike+训练鞋是Nike公司与Apple公司深度合作的产物，是在Nike+鞋子中放置一块感应器，让用户可以通过Apple公司相关产品显示出每天的运动数据。此传感器完全密封且不能充电，其使用寿命为2年。印度科技公司Ducere在面向大众用户推出名为Lechal的智能产品，它主要由两个可插入到特制的鞋垫或鞋子中Lechal Pod组成。通过蓝牙与手机应用进行配对之后，能够检测用户的行走步数、热量消耗以及前进方向。同时，它还能实现导航的功能，在提前拟定了路线之后，通过左脚或右脚Lechal Pod的震动，告知用户左转或右转。Ducere公司原本希望通过Lechal将正确的前进方向告知盲人。其实这样的功能对于盲人和路痴者来说都确实是个巨大的福音。

目前脚穿式可穿戴设备较少，已经面世的产品大都以鞋类配件的形式呈现。因此产品体积较小，在穿戴过程中并不影响用户的的正常工作与生活。与上文提到的身穿式可穿戴设备一样，其产品最大的优点在于其具有非常高的“隐身性”。同时也是由于其佩戴方式的限制，产品大都是以简单数据收集功能为主，信息反馈及人机交互性较弱。

（五）佩挂式可穿戴设备

代表性产品有Lumo Bodytech推出的监控用户姿态的Lumo Lift（图4）。Lumo Lift是由传感器和小磁铁组成。佩戴方式非常简单，只需将传感器放在衣服内侧锁骨位置贴近皮肤，磁贴在衣服外侧吸住传感器即可。如果姿势太过懒散或前倾，传感器就会通过振动帮助用户养成良好的坐姿习惯。

由此可见，佩挂式可穿戴设备一般不直接佩戴在肢体上，而是在服饰上进行使用。但就目前的产品来说功能较为单一，一般采用蓝牙技术与手机App配合使用，甚至可作为移动设备的外接装置。但也正是其单一的功能，造就了其小巧的体型，同时此类产品并没有过分强调其“隐身性”，而是努力将其打造成为时尚配饰。因此佩挂式可穿戴设备在造型设计方面有极大的自由度。

以上是根据穿戴方式对可穿戴设备进行的分类与分析。每一种穿戴方式都有其特点，因此根据不同的产品需求，我们需要选用不同的穿戴方式，以做到尽可能满足使用者的需求。

三、可穿戴设备的发展瓶颈与设计趋势

（一）可穿戴设备的发展瓶颈

虽然可穿戴设备如雨后春笋般涌现，但依然暴露出制约其发展的各种问题：

第一，功能服务单一。以智能手表为例，不管是苹果公司的Apple Watch还是三星公司Galaxy Gear，由于显示区域和操作区域都小以及系统性能较弱的局限性，功能较手机大为逊色，必须配合智能手机或平板电脑使用，从而导致产品的独立性不足，影响用户体验（图5）。

nlc202309062224

第二，不可替代性较弱。由于监测心跳、血压、睡眠状态以及跟踪所处位置等已成为可穿戴设备的标配功能，但这些功能又均有成熟的替代品，因此使得可穿戴设备的不可替代性减弱。

第三，技术实现成本过高。2014年4月谷歌眼镜正式开放网上订购，虽然其产品功能非常强大，完美解决了以上两点问题。但是1500美元的定价却远远超出用户的预期，让人望而止步。由于过高的技术成本，导致谷歌公司于2015年1月宣布下架这款谷歌眼镜。

第四，隐私问题。智能眼镜小巧而强大的功能，以及产品的交互方式，使其存在成为监视设备的可能，这让很多人对头戴式可穿戴设备带来的隐私方面的问题都表示担心。谷歌眼镜已经在美国公共场合被禁止使用，如酒吧、餐厅和电影院等地点，而这也将不利于可穿戴设备在社会广泛推广。

（二）可穿戴设备的设计趋势

第一，关注用户的迫切需求。可穿戴设备经过多年的发展，始终未能成为人们生活中的必需品，主要原因是没能满足用户真正的需求。例如：智能手环会通过传感器告知用户心跳、血压甚至睡眠状态，而这些数据对普通用户并没有太大的用处。相反如果将可穿戴技术运用在老年健康检测设备上，不仅可以满足使用者对生命保障的迫切需求，发挥可穿戴设备全天候实时监测身体情况方面的技术优势的同时，又可以发挥可穿戴设备在使用过程中舒适无感的设计优势。

因此可穿戴设备更应该从弱势群体的角度切入，实现用户对产品的真正需求。

第二，更智能的数据分析与处理。虽然各大厂商已将最先进的处理器塞进狭小的产品形态中，但目前可穿戴设备依然处于最原始的数据收集、呈现的阶段。戴维·申克曾说到：“信息，曾经如鱼子酱一般珍贵，而如今却如土豆一般泛滥。”[4]当过多的数据同时出现，它将不再会促进我们的生活水平的改善，相反，只会由于数据的杂乱而消耗更多时间。

因此，可穿戴设备不仅需要在数据采集的准确性和抗干扰性方面做得更好，还必须利用云计算、大数据等新兴技术作为支撑，提供用户更加智能、更加完善的数据研究、分析和处理能力。

第三，多样化的交互方式。目前主流的可穿戴设备都搭载了一块小型屏幕，用于信息显示和设备操作，但由于其空间尺度的原因，大大增加了现有交互方式的操作难度，从而降低了用户体验。2015年6月谷歌ATAP团队发布了颠覆式创新技术——Project Soli（图6）。它利用了微型雷达捕捉到亚毫米级别的手指和手的运动，并以此来操控多种设备。通过这种技术不论是智能手表、智能手机还是平板电脑，我们都将不再受制于屏幕。

因此相信随着虚拟现实、柔性屏幕以及各类感应技术不断的综合发展和运用，可穿戴设备的交互方式必将走向多样化，而体态捕捉、语音识别、眼球追踪等非接触性交互技术都将运用于其中。

四、结语

虽然智能产品的不断革新，可穿戴设备近几年的蓬勃发展，诞生了许多让人惊艳的产品，但却并没能改变人们原有的生活方式。目前各大企业仍然处于摸索阶段，而在功能实现方面由于受到技术瓶颈的制约，导致可穿戴设备的优点与缺点同样显著。由此可见，首轮的可穿戴设备浪潮，卖的并不是功能，而是可能，是人们对未来美好生活方式的可能性遐想。因此，如何更好地使可穿戴设备在利用智能数据分析、处理能力的同时，通过有效的交互手段满足用户的迫切需求，仍然值得不断地思考与探索。

参考文献：

[1] 百度百科：可穿戴设备[EB/OL].http：//baike. baidu.com/linkurl=3F6t7YD4T36iuP4h6FdbcQ5c WBALQFFbX1jYyar1ey8mFlwkxn2fvlLrYZAh8g zq2eDdlw2qALhuBmlijES73q，（2015-6-20）.

[2]美国麻省理工学院媒体实验室：A brief history of wearable computing[EB/OL].http：// www.media.mit.edu/wearables/lizzy/timeline. html#1966a，（2015-7-17）.

[3]网易科技：IDC：可穿戴设备被引爆 2019年出货量将达1.26亿[EB/OL]

ht t p：//t e ch.16 3.com /api /15/0331/0 4 / AM0R4PAM00094P0U.html.（2015-7-17）.

[4] [美]戴维·申克.信息烟尘：在信息爆炸中求生存.黄锫坚，朱付元，何芷江译.南昌：江西教育出版社，2001：11.

刘禹

硕士，华南理工大学教师，研究方向：产品设计。

我国磁选设备的现状和发展篇4

1 我国常见的磁选设备

磁选设备按照磁场强度分为弱磁场磁选机和强磁磁选机;根据磁性矿粒被选出的方式分为吸出式磁选机、吸注式磁选机, 按照主要工作部件的形状特征分为圆筒式、圆锥式、带式、辊式、盘式、和环式等;根据磁场类型磁选机分为恒定磁场磁选机、旋转磁场磁选机、交变磁场磁选机、脉动磁场磁选机;根据分选介质分为干式和湿式磁选机;根据磁源磁选机又可分为永磁型、电磁型、和超导型等。磁选机依据磁性颗粒在磁场中的运动行为分为有磁翻滚和无磁翻滚作用磁选机等等。

1.1 弱磁场磁选机

我国生产的弱磁场磁选机主要有:BX永磁筒式磁选机、低场强脉动磁选机、LP型立盘永磁磁选机、JHC矩环式永磁磁选机、永磁筒式多极磁选机、粗粒永磁筒式磁选机、BK系列永磁筒式磁选机、JLHW矩环裸磁无水卸料磁选机、大型1545永磁筒式磁选机、大块永磁干式磁选机 (大块永磁筒带式干选磁选机) 等等。

此类磁选机主要用于分选比磁化系数x>38×10-6m/kg的强磁性矿物, 此类矿物具有磁饱和特点、磁滞特点、具有剩磁、易于磁化等特点, 属于易分选的铁矿石, 需要的磁场强度为H= (80-120) A/m, 磁场梯度力Hgrad H= (2.5-5.0) ×1011A2/m3。这类矿物较少, 常见的有磁铁矿Fe3O4、磁黄铁矿FexO1+x和赤铁矿γ-Fe2O3等。

北京矿冶研究设计院机械研究所研制、生产的新型BK系列永磁筒式磁选机分为下列5种类型:BKY型、BKC型、BKJ型、BKW-Ⅱ型和BKF型。它们分别适用于:1BKY型筒式磁选机系列用于磁铁矿的预选;2BKC型筒式磁选机系列用于磁铁矿粗选;3BKJ型筒式磁选机系列用于磁铁矿精选;4BKW-Ⅱ型筒式磁选机系列用于磁铁矿尾矿再选;5BKF型筒式磁选机系列用于反浮选工艺, 专用于磁铁矿反浮选工艺中对浮选泡沫的浓缩和回收。

永磁筒式磁选机磁系结构:磁极有三级、四级或多级磁系, 每个磁极由锶铁氧体永磁块组成, 用非到此材料螺钉穿过磁块中心固定在马鞍形磁极导板上。磁极的极性沿圆周方向N-S-N-S或S-N-S-N交替排列, 磁偏角15°-20°, 磁包角为106°-135°。

永磁筒式磁选机的磁场特点:1磁极表面的磁场分布磁极:两端强:中间弱;2距离磁极表面10mm处磁场强度分布:两端强:中间弱;3距离磁极表面50mm处磁场强度分布:两端强:中间弱;4沿直径方向磁场梯度高, 轴线方向磁场梯度弱。

BK系列磁选机的一般结构特点是:1特殊槽体的给矿区可形成较高矿浆液面和大分选室, 使得矿物颗粒有足够的分选时间, 选矿品位比较高, 大分选室处理量较高;2特殊的给矿斗, 依据分选铁矿石的性质, 选择性地将矿浆给到分选槽的磁场较低区域或较高场强区域;3分选区有冲击分散磁团、稀释矿浆的漂洗水装置, 避免因为磁团聚现象造成精矿品位下降, 影响磁选机正常的分选;4有适合于非磁性脉石分离排出的后部溢流及底部和前部尾流通道;5磁包角比较大, 便于铁矿石的磁化、吸附于筒体实现分选、输送、卸矿等过程;6吸附磁性物的分选区磁场作用深度大, 为磁性颗粒提供了有效的磁场力, 提高选矿回收率。

BX系列永磁磁选机在磁路设计中在磁极之间增加了磁感应介质 (聚磁介质) , 增强了磁能, 提供了磁场场强和磁场梯度, 证磁场作用深度大, 有利于提高回收率;磁系采用多极, 有利于提高品位。BX系列筒式磁选机磁力可达到传统筒式磁选机磁力的20倍;磁极数目可达到传统筒式磁选机磁极数目的2-3倍;在圆筒的圆周方向, 磁力分布很均匀。

1.2 中等磁场强度磁选机

我国生产的中等磁场强度磁选机有BZY-I型永磁中场强湿式筒式磁选机、ZC、NCT系列永磁中磁筒式磁选机、RTG系列中磁干式筒式磁选机、ZCT系列中磁筒式磁选机等。此类磁选机主要用于分选比磁化系数x=1.9×10-5m/kg-38×10-6m/kg中等磁性矿物, 此类矿物属于比较易分选的铁矿石, 需要的磁场强度为H= (160-480) A/m。

RTG稀土永磁强磁力筒式磁选机磁系采用高性能稀土钕铁硼材料, 稀土钕铁硼的应用, 使得磁极重量减轻, 同时筒体表面磁感应强度达到0.8T以上, 磁场梯度是常规中磁机的3-5倍, 分选区的磁场力可达到电磁强磁选机的磁力水平。RTG稀土永磁强磁力筒式磁选机对磁铁矿、假像半假像赤铁矿分选粒度范围广, 选矿粒度上限可达25毫米;RTG稀土永磁强磁力筒式磁选机适合非金属矿的除铁提纯, 如石英砂、钾长石、金红石、锆英砂等, 选矿粒度下限可达200目。

1.3 强磁场磁选机

我国生产的强磁选机有:SQC系列强磁选机、CS系列电磁感应辊式强磁选机、Shp系列强磁选机、YCG系列粗粒永磁辊式强磁选机DPMS系列永磁筒式强磁选机等等。CS系列电磁感应辊式强磁选机有4种机型, 即CS-1、CS-2、CS-3、CS-4。它们的分选原理、结构特点、磁路系统基本是相同的。CS系列电磁感应辊式强磁选机感应辊和铁芯组成立“口”字形闭合磁路, 间隙小, 漏磁少, 磁能利用充分。工作间隙为14-28 mm时, 辊齿尖磁感应强度可在0.4-1.8 T间调节。可用来选别赤铁矿、假象赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿、镜铁矿、菱锰矿、氧化锰矿等弱磁性矿物, 也可用于有色金属矿物中锡石与褐铁矿、黑钨与锡石的分离。

1.4 高梯度磁选机

我国常见的高梯度磁选机有:SLon系列高梯度磁选机、YKC永磁开梯度磁选机永磁辊式强磁选机、SSS-II湿式双频脉冲双立环高磁度磁选机、GCG型干式电磁感应辊式强磁选机、DCH平环式强磁选机、ZGCX系列高梯度磁选机。

SLon系列立环脉动高梯度磁选机转环内装有导磁不锈钢棒或钢板网磁介质, 这是高梯度磁选机区别于普通磁选机的主要特征。因为有小尺寸聚磁介质的存在, 高梯度磁选机的磁场强度和磁场梯度极大的提高, 处理量也大幅度提高。

2 磁选机的发展

2.1 磁选机的发展

2.1.1 磁选机磁系结构的发展

在铁矿石的选矿中, 依据矿石性质选择磁选设备。磁选设备又因为磁系结构不同, 效果不同。磁选机的发展过程中主要变化集中于磁系结构的发展变化, 比如磁系形状、磁极材料、磁回路的变化等等。常用磁选机的磁系分为开路磁系和闭路磁系。开放磁系和闭合磁系的区别及应用见表1。

在磁系的设计选择上应该遵循以下原则:

1磁路设计要尽可能的短。

磁系磁路越短, 磁通路的磁阻就越小, 漏磁少, 消耗的无谓的磁能少, 磁能主要用于矿物的有效分选, 有效降低了能耗。

2作业气隙要尽可能的小。

3磁路中的漏磁要尽可能的小。

由于磁系设计及装配的缺陷, 不可避免的产生磁漏, 降低了磁系的磁能, 导致气隙磁场的磁场强度降低。开放式磁系漏磁大, 闭合式磁系漏磁较小。

2.1.2 磁系材料的发展

磁系是磁选机的核心不见, 磁系材料是影响磁场特性、设备性能的一个主要因素。磁系材料的选择直接影响到磁选机磁场强度的强弱、磁场梯度的大小, 进而影响到磁选机最终的分选指标, 影响磁选机的体积、重量、形状和其自动化、大型化的发展。

1永磁铁氧体:是磁性的三氧化二铁与其他一种或多种金属氧化物的复合氧化物。磁力通常为800-1000高斯。

2钕铁硼磁铁:具良好的机械特性, 可以根据需要进行必要的加工, 形成符合实际生产要求、磁场特性稳定的磁选空间。在裸磁的状态下, 磁力可达到3500高斯左右。

3 稀土永磁材料:稀土和钕铁硼 (Nd Fe B) 永磁体永磁分钐钴 (Sm Co) 永磁体, Sm Co磁体的磁能积在15-30MGOe之间, Nd Fe B系磁体的磁能积在2 7-50MGOe之间, 被称为“永磁王”, 是目前磁性最高的永磁材料。

4 超导材料:零电阻和抗磁性是超导体的两个重要特性。使超导体电阻为零的温度, 叫超导临界温度。超导技术的出现, 超导材料的应用, 使得超导磁选机的研制和应用变为现实。技术的进步, 新材料的出现, 促进磁选技术和磁选设备向前推进。

4.1.2聚磁介质的变化

20世纪70年代以前的强磁选机发展过程中, 强调通过提高磁场强度来改善弱磁性矿物的分选效果, 为此在传统“c”形铁轭电磁体的磁极间采用充填率高的钢球介质及齿板型介质作为聚磁介质。磁场强度和磁场梯度是影响矿物分选的两个取决于磁场背景的因素, 是分选中不可或缺的条件, 故根据被处理物料的性质差异及实际分选需要, 高梯度聚磁介质如钢毛介质、网介质、不同截面形状的棒介质及不同形式的组合介质等多种形式介质投入使用, 使得选矿回收率、处理量得到提高。

参考文献

[1]吴世清.LP立盘磁选机的研制.矿山机械, 1998 (1) :45—46.

[2]孙仲元.高效磁选设备在铁精矿提质降杂中的应用.金属矿山, 2002 (增刊) :39—44.

设备发展现状篇5

设备优劣决定药品质量

当前，制药设备质量令人担忧。比如洗灌封联动机里安瓿破碎，导致玻屑满池的现象较突出。有资料表明，1支安瓿折断时，被吸入的大于0.5微米以上的微粒可达两万粒以上，按目前的破损率计算，如何清除这些微粒并不是个小问题。

何况，国内外都有报道，安瓿、西林瓶、输液瓶经超声波洗涤后，表皮疏松易碎，受药液长期浸泡，容易脱落微粒。而这些现象很难用肉眼检查，因为眼睛所能看到的微粒至少在50微米以上，而人体微血管细的只有几微米，许多未被检测到的微粒会堵塞血管，造成血栓；再如用于固体口服制剂的粉碎、制粒、混合、压片、包衣等设备很多还不是316钢，这些设备的焊接粗糙，焊缝光洁度差，通过与物料的磨擦，磨屑就会混入药物中；至于带有传动装置的设备，由于密封不严，造成机械磨损和润滑油渗漏而污染药物的现象也不为少数。

总之，由于设备材质结构不当，所造成的药品生产差错和污染，已到了不容忽视的地步。如果与国外制药设备相比，差距更为明显。国外普遍使用的在位清洗（CIP）、在位灭菌（SIP）、电抛光等技术，我们的产品很少应用。

提高认识推动执行

产生这些问题，有生产技术、材料供应、市场价格、社会配套等多方面的原因，但一个不可忽视的重要原因是，很多制药设备厂并不了解GMP，尽管他们在产品说明上并没有忘记标上符合GMP的广告语，而GMP对制药设备意味着什么，如何才能符合GMP等基本要求并不清楚；客观上由于体制原因，有关GMP的宣传贯彻、培训等活动没有向制药设备行业延伸，造成他们在认识上的滞后。因此，必须尽快在制药设备行业推行GMP，使他们从思想上理解GMP的内涵、真谛，从实践上提高制药设备的产品质量。

评价一台制药设备是否符合GMP要求，并不在于它的外表，要看它是否同时具备以下条件：一，满足生产工艺要求；二，不污染药物和生产环境；三，有利于清洗、消毒和灭菌；四，适应验证需要。这些原则要求，体现在每一台设备上都将有它具体的内容。而这项评价工作当如何进行，已引起制药设备的生产单位和使用单位的共同关注，成为他们的共同要求。

目前，我国GMP认证工作仅限于药品生产企业。至于与药品生产密切相关的其它产品，如制药设备，尚不属GMP认证之列。面对制药设备质量参差不齐、鱼龙混杂的现象，如何优胜劣汰，跟上GMP发展需要，我们必须加强对制药设备的产品标准化、规范化工作，促进制药设备行业的技术进步。

国家经贸委所属的制药机械技术中心站和制药机械检测中心共同组建的制药机械GMP评审委员会，已于两年前开展了对制药机械产品的设计、结构、标准、性能、检测等方面的技术评审试点工作。该评审委员会由长期从事医药生产、设计、科研、教学、管理等方面的资深人员组成，采用第三方技术服务方式，对制药设备进行GMP评审。但时至今日仅少数

大型相关企业主动申请并通过GMP认证，这项工作要做的事情还很多，同时也面临较大阻力。

评审工作任重道远

对制药设备的GMP评审，不同于制药企业的GMP认证。前者是自愿性的企业行为；后者是强制性的政府行为。制药设备生产企业，可根据需要向评审机构提出申请，评审机构通过产品检测和现场检查等综合评审结果，做出客观、公正的评价，并出具评审意见或证书。对制药设备的GMP评审，也不同于新产品鉴定。前者重点是GMP，对象是一切新老产品；后者围绕的是创新，对象是新产品。两者各有所重，既不重复，也无法取代。

制药设备GMP评审的依据是我国药品生产质量管理规范（1998年修订），即我国GMP。我国GMP中设备及其相关章节对参与生产的制药设备提出了原则要求。评审委员会据此制定了各种制药设备的评审标准。

环保热控设备的发展现状与趋势篇6

【摘要】热控设备从电厂的布置来说，分为人机接口设备、控制设备、中间设备以及现场设备四大类，热控设备是电厂中非常重要的系统，它的好坏会直接的影响到整个电厂的正常运行，本文主要针对环保热控设备的发展现状进行相应的分析，并提出今后的发展趋势。

【关键词】环境保护；热控设备；发展现状；趋势

前言

环境保护是我国的一项基本的国策，而随着我国经济的不断发展，燃煤电厂等重工业的发展，使得城市化的进程逐渐的加快，但是电厂在生产的过程当中出现的有害废气、粉尘等对大气的污染逐渐的加重，此时的环境保护就显得非常的重要。针对这一情况，我国的重点保护工程主要集中于城市的工业当中，现阶段国家已经制定的相应的法律法规，法规要求一定要设计、施工、投产三个方面要与环境污染治理设施一同进行，这样的一种处理方式为工业的发展创造了较好的外部条件。随着近几年政府对环境保护的重视，我国的环保产业逐渐的发展了起来，现阶段环保产业已经有了自己的市场，它的出现为环保设备企业提供了很大的发展空间。

1.環保热控设备

随着我国对环境保护的不断重视，电厂的污染排放更是受到了人们的普遍关注，对于电厂的污染排放标准，国家是有非常明确的规定的，而热控设备又是电厂非常重要的组成部分，它对提高机组主辅设备的可靠性和安全性是有非常重要的作用的，一般在主辅设备出现一些故障的时候，热控设备能够及时的采取一定的措施来对其加以保护，从而达到软化故障的目的。从而有效的避免了发生重大设备损坏以及人身伤亡的事故出现。对于故障的防范，主要是怎样尽早的进行检测，发现故障，最后预防、软化和排除故障，从而避免了故障的进一步扩大，而热控设备就是电厂安全运行的一道非常关键的关口。

2.高度重视电厂热控设备的保护工作

随着DCS控制系统的不断发展，热控设备的自动化程度逐渐的提高，但是热控保护的误动和拒动情况还是会经常发生的。怎样更好的防止DCS系统失灵以及热控保护误动、拒动成为电厂关注的重点。由于热控设备主要覆盖的是热力系统以及热力设备的所有参数，而且各个系统之间是相互联系、相互制约的，任何一个环节如果出现故障都会通过热工保护系统发出跳机信号，这样就会造成不必要的经济损失，所以说，一定要提高保护系统的可靠性。

3.热控设备常见故障以及成因

现阶段热控设备主要出现的故障成因是因为信号处理卡、输出模块等故障引起的，热控元件的故障是因为热工元件故障而误发信号而造成的主机、辅机保护误动、拒动占的比例较大，造成这种情况的主要原因是因为元件的老化以及质量不过关造成的，而设备电源故障的成因是因为随着热控设备自动化程度的提高，在热控保护当中加入了DCS系统，因此热控设备电源故障所引起的热控保护误动、拒动的次数也就有了上升的趋势，主要是因为热控设备电源接插线的接触不良以及电源系统设计的不可靠造成的。再就是因为人为因素而引起的保护误动大多数情况都是由于工作人员的操作不当造成的，工作人员在设计、安装的过程当中存在一定的缺陷，使得很多的机组因为这一原因而导致机组热控保护出现误动和拒动。

4.环保热控设备的发展趋势以及相应的措施

4.1要加强科学化的操作

加强技术培训，提高热控人员的技术水平以及故障的处理能力是非常关键的，对来自同一取样的测点信号要进行有效的监控和判断，对重要测点就地取样孔也要采取不同的方法来进行取样，以此来提高其可靠性，最重要的是方便故障的处理，此外还要尽量的采取技术成熟可靠的热控元件，在一些合理投资的情况下，要选用运行业绩加好的热控设备，要不断的优化保护逻辑组态，这样对于提高保护系统的可靠性、安全性，降低热控保护系统的误动、拒动都具有非常重要的现实意义。

4.2热控设备的管理、制度以及环境都要趋于规范化

我们的工作人员对设计、施工以及检修的质量都要严格的把关，严格的执行定期维护制度，做好机组的设备检修管理，及时的发现设备的隐患，要保持设备始终保持良好的工作状态，此外还要做好日常的维护和试验，在设备停机的时候，要对保护系统检修进行详细的检修和检查，此外还要进行严格的保护试验，与此同时还要提高改善热控设备的工作环境。因为热控设备在使用的过程当中，虽然可以解决电厂的稳定运行，但是在运行的过程当中还是会引起环境方面的问题，现阶段我国的环境问题是非常严峻的，尤其是重工业企业对环境的污染，而环境保护热控设备对重工业的发展是有着很重要的意义的，随着我国电力事业以及高新技术的不断发展，使得发电设备逐渐的趋于智能化和自动化，这也是电厂工作人员追求的目标。热控设备在电厂的作用虽然不是最明显的，但是热控设备却关系着机组的安全运行、自动化以及经济的稳定。热控设备的控制方式是非常复杂的，而且它与热力系统的关系也是非常紧密的，这样的情况就要求我们的热控专业和其他的专业都要紧密的结合在一起，以此来杜绝事故的发生，电厂热控设备的发展和使用正在逐渐的扩大当中，虽然在使用的过程当中出现了很多的问题和困难，但是仍然没有阻挡住其发展的速度。我国的电厂热控设备随着技术的不断进步，电厂热控设备必定会进入到高新科技信息时代。

热控设备对于电厂来说是不可缺少的，而在发展热控设备的同时，也要关注环境方面的问题，我国的法律法规中对于企业的发展和环境的关系是有着很深的联系的，规定企业的发展要和环境的发展相协调，企业排污的标准也要符合国家的法律标准，只有这样才能够真正地做到企业和环境的协调发展，可持续发展，所以热控设备也逐渐出现了环保型热控设备，环保热控设备的出现不仅可以有效的代替原来热控设备的所有工作，而且还能更好的解决电厂运行给环境带来污染问题，环保热控设备必定是将来电厂发展的一个非常关键的组成部分，为电厂的发展带来重要的帮助，而环保热控设备的应用范围也会越来越大。

5.环保设备的发展方向

现阶段人们已经逐渐的意识到环境对人类的作用，因此也逐渐的开始注重加强环境保护方面的研究以及设备的研制工作，针对环境污染较为严重的重工业企业也制定了一系列的污染防治设施，这一措施就将之前单纯的污染治理逐渐的转移到了以防治为主的发展，而且高新技术在环保设备中的应用也使得环保设备逐渐的向自动化的领域迈进，使污染防治设备逐渐的发展成为了工业设备的一个非常重要的分支。与此同时还需要注意的是，要不断的提高环保设备的总体质量及其可靠性，这才是我国环保设备、热控设备始终需要注意的关键性问题。

参考文献

[1]樊静明，孙宝义.热控保护标准化作业[M].中国电力出版社，2007.

人工肝设备的发展现状及展望篇7

人工肝治疗技术作为肝衰竭和重症肝病临床诊治的必要手段,经过多年的实践,其治疗模式与临床效果充分得到了证明。人工肝设备——作为人工肝治疗的基本要素和实施平台,在快速发展过程中不断改善和提高了人工肝的临床治疗效果。随着生物医学工程技术的显著进步,多品牌、多功能的治疗设备更新了人工肝的治疗理念,并引导人工肝治疗步入新的发展方向。

人工肝的物理治疗技术的临床应用已经非常成熟,其配套的医疗设备基本完备,但由于物理治疗的局限性,其治疗效果无法进一步转化和提高。生物治疗以及混合型人工肝治疗改变了这一状态,并探索出新的治疗模式。随着治疗流程的改变和不断创新变化,原有的人工肝治疗设备已经无法满足多变的临床应用需求,特别是离线混合式生物人工肝治疗的临床应用需求。本文结合人工肝技术起源和发展应用进一步评述人工肝治疗设备的现状和功能扩展。

1 人工肝技术

1.1 起源

人工肝支持系统(Artificial Liver Support System,ALSS)简称人工肝,1956年Sorrentino等研究人员首次提出“人工肝脏”的概念。人工肝技术通过物理手段利用特有的生物膜和化学物质吸附作用,将患者体内对人体有害物质清除,同时补充患者体内所需的物质。20世纪80年代肝细胞分离与培养技术得到成熟应用,生物性人工肝的研究开始兴起,它借助体外生物反应装置,利用人源性或动物源性肝细胞来代替体内不能发挥生物功能的肝脏,促进肝脏发挥代偿功能,从这一点来看,生物性人工肝更贴近于“人工肝”治疗的本质。

1.2 基本分类

人工肝治疗与一般内科药物治疗的最大区别在于,前者通过“功能替代”治病,后者通过“功能加强”治病。人工肝治疗技术目前尚无统一分类,传统上按照人工肝组成方式及性质分为非生物型人工肝、生物型人工肝和混合型人工肝。

1.2.1 非生物型人工肝(Non-Bioartificial Liver,NBAL)

NBAL指各种以清除毒素功能为主的治疗技术,如血液透析、血液滤过、全血/血浆灌流、血液置换、分子吸附循环系统等。

1.2.2 生物型人工肝(Bioartificial Liver,BAL)

Demetrion AA[1]教授等研究人员在1986年首先提出BAL的概念,并详细阐述了关于BAL的组成、原理及相关应用情况。早期的生物型人工肝装置因疗效不肯定,副反应大及操作复杂等被逐渐放弃。20世纪80年代后期,生物型人工肝有了较大的发展和改善,段钟平[2]教授等研究人员在《人工肝支持系统应用简介》中具体阐述了相关研究内容。

1.2.3 混合型生物人工肝(Hybrid Bioartificial Liver SupportSystem,HBALSS)

HBALSS是生物及非生物两部分共同构成的人工肝支持系统[3],这种把非生物型与生物型人工肝相结合的装置被称为混合型生物人工肝,具体描述其组成、原理和作用进展等方面的内容,请参阅安宝燕等研究人员的《混合型人工肝支持系统的研究进展》[4]。因为肝衰竭患者血浆中毒性物质对体外的肝细胞有损害,因此目前的生物人工肝一般先用活性炭吸附或血浆置换去除患者血浆中的部分毒性物质,再与反应器中的肝细胞进行物质交换,但是,活体肝脏结构和功能的复杂性远远超过了生物型人工肝,要想在体外完全替代肝脏的功能,这种模式的人工肝在最佳细胞来源、体外细胞长期稳定性和活性的提高、生物反应器重建肝脏的三维结构等方面还存在原理创新和实践应用等困难。

1.2.4 离线型混合式生物人工肝

离线混合型生物人工肝支持系统通过基因重组对人肝细胞进行培养、分离、并经过再培养组成人工肝生物反应支持系统,建立起肝细胞、血浆交换、血液透析滤过的混合型生物人工肝,形成集生物技术、光电技术、计算机技术为一体的新型体外人工肝支持系统。离线型的创新在于血液净化过程的离线治疗,其治疗流程由血浆置换、血液灌流/吸附、生物反应器治疗等多种模式组成,通过对血浆池内病人置换出来的血浆进行选择性的主动循环吸附和生物反应治疗,从而达到病人血液的物理净化和生物转化的目的。这种离线治疗是多种人工肝治疗模式的综合应用,它的好处是减轻了病人的治疗反应,缩短了治疗时间,充分利用病人自身血液而减少新鲜血浆的用量。

2 人工肝设备的发展现状

人工肝治疗设备是指能够满足一种或多种模式下人工肝治疗的医疗仪器或装备,是一整套生物医学工程技术综合应用的集成解决方案。人工肝设备从功能上可以看作是血液净化与血液透析相结合的多功能设备,根据治疗需要其治疗流程各不相同,因而不同品牌、不同规格的设备性能各有千秋,其辅助配套设施也千差万别,特别是用于肝细胞培养的生物人工肝支持装置研制就有近十种。总体来说,此类设备通常由动力输出支持系统、人工智能操控系统、安全监测报警系统及其它辅助设施等几部分功能模块组成。

2.1 临床应用设备的发展现状

临床应用的血液透析、净化类设备种类很多,功能各有不同,目前占据临床应用市场的多为产自欧美和日本的治疗设备,国内同类产品的研发相对起步较晚。近几年随着投入的加大,多个公司与医疗机构合作,相继研制出多款功能完备、性能接近的同类产品,利用性价比高的优势从血液净化设备的市场上赢得一定份额。

血液净化主要包括:血浆分离(MPS)、血浆置换(PE)、血液灌流/吸附。血液透析不同于血液净化,是指在不同透析液与血液之间通过透析半透膜的一种物理方法。多数的血液透析类设备,同时具备血液净化治疗的功能。

人工肝设备的临床应用不断扩大,鱼龙混杂的品牌宣传和市场竞争,导致其配套的管路耗材没有通用的规格和标准,使得其在配套设备的耗材使用上没有灵活选择的余地。国内外血液循环治疗设备统计情况,见表1。

从表1可以看出,血液循环类透析、净化设备的种类繁多,不同品牌设备的功能各异,大多数的设备在市场宣传上可称作为人工肝治疗设备,但其功能需加以明晰界定后方可对症使用。

2.2 生物人工肝支持装置的发展现状

生物人工肝(Bioartificial Liver System,BAL)是以人工培养的肝细胞为基础构体的体外生物反应系统。构建BAL的三要素为细胞来源、细胞培养方式及生物反应器[5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]。BAL系统在体外与患者循环通路相连,结合理、化性人工肝治疗,从而形成混合型或离线混合型的生物人工肝治疗方式。BAL装置作为人工肝治疗的辅助设施,是生物反应治疗的关键装置,经过多年的实验室研究和临床推广应用,BAL应用装置的类型逐渐增多。近些年来,国内外主要应用的BAL系统统计情况,见表2。

BAL支持系统是生物人工肝治疗的关键部分,临床研究发现,BAL治疗能够改善患者意识状态和血生化指标[17],但各个系统的治疗效果具有很大差异,同时,BAL系统在细胞来源和培养方式上以及如何避免潜在的不良免疫反应和动物传染病等方面的研究仍需要大力加强[18]。未来的BAL生物支持装置需要尽可能地模拟肝脏的分布结构和运行机理,充分吸收并转化营养物质,所以其构造和肝细胞培养方式是未来需要努力研究的发展方向,使得机体能够通过完全适应BAL植入性装置来实现永久肝脏替代的美好目标得以实现,关于这方面的详细内容可参阅王英杰的《生物人工肝系统的生物反应器》一文[19]。

3 人工肝设备的发展展望

从人工肝设备的硬件需求来看,多数设备的基本功能大体相当,如血流动力支持系统,多为由蠕动泵、底座、电机等部分组成,通过系统控制来实现需求;再如生命体征监测及安全报警系统,尽管实现的原理和采用的方法多有不同,但监测的指标及报警的参数均集中在压力、质量、流速、流量、温度、气泡、颜色等几个主要方面[20]。从人工肝设备的临床需求来看,不同的设备最大的区别就在于系统实现的功能流程上,通俗讲就是不同设备的控制流程和操作步骤各不相同,这种区别反应到临床的实际应用就是临床的应用需求各不相同。

结合上述观点,人工肝设备未来发展方向可归结于以下两个方面:一方面是设备的基本功能扩展。人工肝设备的基本功能扩展可以表现为设备操控系统通过更新换代进行改进,从而提高设备的基本功能,在操控、运行、监测和数据管理上实现智能化、人性化的跨越式发展;功能扩展还可表现人工肝设备在患者生理指标监测方面和治疗环境灭菌消毒方面的改进,如人工肝治疗过程中血液采样的实时检测、患者生理指标实时监测、生物反应治疗过程中的空气净化与消毒、氧合与恒温控制等[21,22]。

人工肝设备的未来发展方向的另一方面是临床治疗的应用创新。只有通过临床的创新治疗,产生合理的工程应用需求,人工肝设备才能够得到跨越式的发展。当前,在BAL治疗上,创新研究成果多有突破,在传统物理治疗的基础上,组合生物反应治疗将是临床创新突破的研究路线,未来的人工肝设备更应该向离线混合型生物治疗模式发展。

4 结语

热再生养护设备的现状与发展篇8

关键词：微波加热,再生养护设备,工艺水平,加热器,沥青路面养护车

1 概述

我国公路建设发展迅速, 到2007年底, 在我国已建成的公路通车总里程357.3万km中, 有43.6%是沥青路面为主的高级、次高级路面。由于沥青的设计寿命为15~20年, 因此从现在起, 我国每年有12%的沥青路面需要翻修, 且这个数字是以每年15%的速度在增长。

如何保证沥青路面的养护质量, 在沥青路面出现病害时, 能够采取有效而迅速的方法或手段及时修复, 同时对旧沥青混合料进行再生利用, 做到环保养护, 又不使旧沥青混合料老化, 提高资源节约的效果, 降低造价, 这些都是需要认真考虑的问题。红外线加热修复是目前较为常用的一种方法, 但红外线加热不均匀, 易使表面沥青老化, 失去再生能力。因此, 在这种情况下, 微波热补养护路面新技术和微波养护机械应运而生。微波加热技术在道路维修中的应用日益受到人们的重视, 相应的研究和开发了一些路面维修机械和设备, 如微波热再生沥青路面养护车。

2 微波加热设备的工作原理及基本结构

2.1 微波加热的工作原理

微波是一种电磁波, 它的波长很短, 频率很高, 一般在300~300000MHz。当微波以2450MHz的频率工作时, 能带动被加热物体中的极性分子以相同的频率来回摆动和摩擦, 分子在彼此摩擦的过程中产生热量, 从而把热量传递给被加热物体, 达到加热物体的目的。

2.2 微波加热再生养护设备的基本结构

微波加热再生养护设备一般利用汽车通用底盘, 搭载微波沥青路面加热器, 沥青料加热器, 小型压路机, 乳化沥青喷洒设备及一些专用养护工具, 能够实现高等级公路“快速进入、快速作业、快速撤离”的工作要求, 可以取得相当可观的经济效益和显著的社会效益。

2.2.1 沥青料加热器

沥青料加热器是利用微波加热技术将加工好的冷沥青混凝土块加热的微波加热装置。它主要由加热腔体、冷却系统、电气控制系统、机架及安全保护装置五个部分构成, 包括加热器腔体、磁控管、灯丝变压器、波导、聚四氟乙烯板、轴流风机、冷却水管组件及微波防护装置等部件, 具备沥青混合料加热功能、沥青混合料温度检测功能、微波屏蔽功能及微波泄漏检测功能。考虑到养护施工时, 可能没有热沥青料, 或者长途运输后, 沥青料温度降低, 达不到施工要求。在这种情况, 沥青料加热器能为路面养护提供合适温度的沥青料。

2.2.2 乳化沥青喷洒设备

乳化沥青喷洒设备具备对乳化沥青进行保温和喷洒的功能。它利用压缩空气将乳化沥青均匀地喷洒在挖好的坑槽边缘和底部, 可形成路面与路基之间的牢固粘层, 彻底改善老化沥青的性能。该装置包括空气压缩机、喷枪、乳化沥青罐及若干气管;同时配有油箱, 方便乳化沥青喷洒装置的清洗。

2.2.3 液压系统

液压系统由液压泵、液压操纵机构、执行机构及其他液压元件等组成, 主要为加热墙运动部分, 辅料上下料部分, 支腿部分, 压路机上下部分, 外接液压动力部分等提供动力。液压系统中的多路阀除了提供对设备的液压动力操纵外, 还可以为液压镐等液压设备提供外接液压接口。

2.2.4 冷却系统

微波加热再生养护设备的冷却系统分为磁控管的水冷系统和其他发热部件的风冷系统, 其作用是保证所有部件在正常温度范围下工作。风冷系统的结构比较简单, 主要部件为轴流风机, 分布在路面加热器和高压变压器柜的两侧。工作时, 将路面加热器和高压变压器柜内的热量排出。水冷系统相对来说比较复杂, 由水泵、水箱、散热器、轴流风机、水管组件组成。

2.2.5 电气系统

电气系统是微波路面养护设备的核心, 电力来源于柴油发电机组, 为其他设备提供必要的电力, 同时对微波加热再生养护设备的微波沥青路面加热器、沥青料加热器、保温装置、乳化沥青灌缝设备、运动机构等各组成部分的使用进行控制、监视, 对设备和人员的安全进行保护, 并具备声光报警的功能。其电力来源于柴油发电机组, 为加热系统和其他辅助设备提供必要的电力。整车电气系统又可分为高压系统、低压系统、PLC控制系统和发电机组控制系统。

3 微波热再生沥青路面养护车简介

微波综合养护车是基于微波加热技术开发的沥青路面智能养护系统, 设备配备有标准的液压、电力、气体接口, 能独立、高效修复坑槽、车辙等病害, 并能有效解决纵向弱接缝和横向弱接缝面, 大大延长公路使用寿命, 适合高等级公路的沥青路面养护作业。

3.1 微波能沥青路面养护车的结构及主要技

术参数微波综合养护车由路面加热墙、辅料加热箱、沥青喷洒系统、压实系统、发电机组、安全装置等模块组成。

3.2 微波能热再生沥青路面养护车的使用

表层病害微波修补施工工艺路而病害情况:深度小于6cm的沥青中面表层病害, 路面可再生, 再生料需求小于0.5T/m2, 使用微波能热再生沥青路面养护车同步就地热再生工艺对病害路而进行修补。具体施工如下:

3.2.1 清洁路面, 根据路面破损程度和病害大小, 放置冷料块。

3.2.2 用微波加热墙对沥青路面和冷料同时

加热, 加热时间15~20min, 被加热的路面和冷料温度达130℃~160℃。

3.2.3 根据路面沥青缺损程度添加乳化沥青。

3.2.4 将加热后的沥青路面充分拌和, 按照“圆洞方补、斜洞正补”原则对加热路面进行规整。

3.2.5 压路机进行碾压。

3.3 微波养护车的优缺点

3.3.1 优点

a.质量高、修补路面与原路面无弱接缝、无错台现象;

b.加热深度随实际情况可达4~6 cm不等, 且加热温度可控制在150℃左右, 对修补病害处理比较彻底;

c.处理效率高, 无废弃旧料, 环保性好;

d.不携带可燃气体行驶和工作, 使用电加热, 安全性好。

3.3.2 缺点

由于采用微波发生装置和电控装置, 设备技术难度高, 制造成本大, 若用于普通路面日常养护小修补, 体积大, 使用成本高。

以上介绍的微波能养护车具有生产效率高、环保性好、高效节能、加热速度快、移动灵活等特点, 使得沥青路面的修补摆脱了拌和站的制约, 能够随时随地进行道路养护, 且不需要长期封闭道路, 大大提高了公路的使用寿命和运营能力, 也使得养护成本大大降低。

4 结论与建议

国内目前的高速公路养护机械发展相当滞后, 多属于计划经济年代的产品, 改革开放以来, 高速公路建设突飞猛进, 而筑路、养护机械设备未能得到同步发展, 不能满足高速公路建设和养护的需要。今后, 高速公路养护的发展趋势是提高路面养护的机械化水平, 而国内专业制造公路养护设备厂家并不多, 研究开发微波加热再生养护设备的厂家就更少了。作为中国的微波加热再生养护设备的制造厂家, 为了迎接进口设备的挑战, 加快自身的发展, 可以从以下几个方面来进一步提升自己行业竞争力。

4.1 加大产品开发科研投入, 与科研院所合

作, 研究完善微波加热再生养护设备, 使其技术更加成熟, 产品更加稳定。

4.2 提高售后服务质量。向用户提供经济实

用、安全可靠的优质产品是企业生存和发展的前提条件, 但同时也必须认识到, 良好的售后服务是企业持续发展的根本保证。

参考文献

[1]胡长顺等.高等级公路路基路面施工技术[M].北京:人民交通出版社.[1]胡长顺等.高等级公路路基路面施工技术[M].北京:人民交通出版社.

手术室设备的现状及发展篇9

随着先进医疗设备的不断涌入,光电技术、计算机资讯等的高速发展,外科手术可以创造出更多的医学奇迹。近年来,人们的生活水平不断提高,对就医环境也有了进一步的要求,为了满足需求,很多医院都在大力改扩建。新建医院的一个重要环节就是手术室装修和医疗设备的选择、合理布局及使用。特别是数字化设备在临床的广泛应用,进一步推动了以信息化整合为手段的一体化、数字化手术室建设。可以说,数字化手术室使得医生最大可能地获取与患者相关的数据信息,提高手术成功率。因此,加强数字化手术室及其设备建设研究已是数字化医院发展的必然选择。

2 手术室设备的主要构成及功能要求

2.1 基础设备吊塔

作为手术室设备管理系统,吊塔不仅可有序地归放电源线、电缆及软管,输送手术室的关键电源、医用气体,还可以接收手术信息,整合临床基础设备,结合新兴的技术,优化工作流程,提高手术团队的效率并提高治疗疗效。融合多种功能的吊塔操作仍然很便捷。比如:某进口品牌吊塔采用滚针轴承组合电动机械及气动伸缩式制动控制器的设计,可确保设备在进行无摩擦移动时不会发生滑移;扶手控制器的设计坚固便捷,且控制器位于消毒区外,用于临床的干预和准确定位;电动升降距离超过78 cm,对于所有用户而言均可轻松便捷操作定位。

吊塔有助于营造更符合人体工效学设计的手术室环境,适用于任何手术。

2.2 手术无影灯

手术离不开无影灯。品质一流的无影灯要从以下几个方面满足医生护士及医院管理人员最细微的要求:

(1)明亮均匀的光斑。光照强度自中心点均匀过渡至边缘,清晰呈现手术区域组织细节。

(2)照明深度。在提供高照度的同时,形成均匀的纵深光柱,为深腔照明提供良好的条件,减少术中患者体位升降后手术灯的重新聚集,同时也使手术灯可以尽量拉出层流区域,达到更好的层流效果。

(3)色彩还原性。色温在手术过程中对组织进行精确判断和处理非常重要,自然白光的手术灯色温及高色彩还原度,能为手术提供色彩逼真的高强度光源。

(4)冷光照明。必须控制手术术野部分和医生头部的温升,保证即使进行长时间手术也不会有组织脱水的现象,做到真正的冷光源。目前,大范围使用的卤素手术灯属冷光源,它们采用热处理技术,使得光源发出的红外线99%以上被过滤。

(5)无影控制。现在先进的一体化多边反射镜技术,其多角度光源设备照明使得光斑无影效果更佳,在消除虚影的同时,对于视觉深度感知极为重要的组织轮廓虚影给予保留。

随着LED技术的发展,LED手术灯也逐步走进我们的视野,但价格偏高。随着LED技术的逐步完善和普及也将一步一步代替传统的卤素手术灯。

2.3 手术床

高品质的手术床,不仅升降范围大、负载能力高、稳定性和成像条件好,而且能提高手术团队工作的舒适性、效率和安全性[1]。比如,某品牌手术床,承载可达450 kg;升降幅度可达62 cm;42 cm的平移和53 cm的宽手术床面可支持C型臂的最大成像。高品质的碳素纤维手术床面板在最大限度降低患者和医务人员辐射影响的同时,显著提高成像清晰度。手术床为外科手术提供特殊定位,方便医生展开手术。

2.4 麻醉机及麻醉监护仪

手术之初,麻醉是关键的步骤,麻醉机是麻醉医生使用的重要设备。麻醉机具有以下几种常规通气模式:容量控制通气(CMV),容量控制压力限制通气(PLV),压力控制通气(PCV)和同步间歇指令通气(SIMV)等模式。不同的手术使用的通气模式会不尽相同,常规手术采用定容模式;肺部有损伤的患者采用定压模式;同步间歇指令通气模式利于患者术后恢复。涵盖通气模式的多少也是麻醉机中高端的区别。良好的麻醉杜绝手术疼痛,拒绝术中知晓,保证医生手术的顺利进行。

手术之中,监护仪的重要性毋庸置疑。心电、ST分析、无创血压、血氧饱和度、双体温、脉搏、呼吸频率、双有创血压;致命性心律失常分析;麻醉气体检测;麻醉深度监测等各项指标监测都为手术的顺利进行保驾护航。

2.5 手术信息系统

2.5.1 实现信息传输及存储

在触摸屏上,医生可把手术的静态照片或者是连续的录像保存下来,同时还能录音,得到声音、文字和手术内镜图像的全部资料,以高质量的格式存储在DVD、CD、计算机硬盘或者医院服务器等多种存储介质上,实现信息的传输和存储[2]。

2.5.2 信息共享

因为网络广泛应用于医院内的局域网来进行音频和视频交流,因此,在医院的任何一个地方,只要有浏览器,医生即可看见手术室内的所有情况。对于很多医生来说,不需要换衣服、洗手就可以看到手术室内的场景。

手术医生作为治疗方案的决策者,其诊断、治疗水平及术中疑难杂症的解决速度会直接影响患者治愈率[3]。所以,医疗群体在手术过程中,还应能够访问为完成其诊疗活动所必需的医疗信息,如PACS(CT、MRI、X-Ray等)、HIS、LIS等的信息资料。

2.5.3 实现远程医疗会诊

建立不同医疗单位之间、医师和患者之间的联系,完成远程咨询、诊治、教学、学术研究和信息交流任务,形成医学专家之间、医生与患者之间的一种全新的诊断模式,这对医院来说,无疑是很大的便利[4,5]。

2.6 其他设备

内窥镜、彩超、术中核磁麻醉机、C型臂、术中CT、术中核磁等也在充实着手术室,为不同科室的手术提供更完善的服务。

3 手术室发展方向——一体化手术室

今后,成功的手术室系统将具有这样一个特点[6]:丰富的手术室信息流量和多元化传递方向,在手术室内外建立交互的连接,将“信息孤岛”有效整合使用(与CT/MRI/X-Ray(PACS)整合),使之更好地发挥作用,管理和分享“即时”的影音信息。手术间的重要设备(如灯、床、电刀、微创等)整合在一个操作界面上来控制[7,8]。

一体化的目的就是通过个性化的设计,多种模式地解决手术室内设备、信息资源整合控制的问题以及与各相关科室之间进行内在的整合,或者结合相关设备组成一个功能的整体或者结构的整体,从而建成一个功能性手术室系统,以提高手术能力[9]。常规手术室和一体化手术室呈现10∶1的配比发展。

一体化手术室可以提高设备利用率和工作效率;优化工作流程,降低运营成本;提高医疗服务质量;增进学术交流与合作,加强人才队伍建设;提供网络增值服务,创立医院品牌;作为数字化医院的标志工程,提高医院管理水平。因此,一体化手术室是现代化医院手术室建设的新模式,是手术室建设发展到一定程度的必然选择。

随着先进医疗设备的不断涌入,光电技术、计算机资讯等的高速发展,外科手术可以创造出更多的医学奇迹。

4 结语

现代手术室设备高度密集,在手术室的规划过程中,一直存在前期设计人员与后期最终端的用户沟通不足的情况,往往造成使用者的不便。德国某公司推出SUPERSUITE的前瞻型手术室设计方案彻底解决了这个问题。利用这套系统,医护人员可以在手术室设计初期就非常直观地参与到设计中来,在仿真的3D模拟环境中直接了解设计人员的设计是否符合工作需求,从而做到合理的调整。

未来的手术室主要依靠科技,如影像学、模拟技术以及机器人辅助,手术室将以全新的面貌展现在世人面前。手术发展的方向是创伤小、安全和简便,介入放射治疗技术符合这一要求。未来的手术室内,技术进步促进的手术室功能扩展也占相当的比例。其一就是在手术间内配置了先进的X线机,术中就可以进行影像学检查。例如,骨科医生在完成手术前要做一个X线检查,查看骨折骨的连接情况;如神经外科手术时需要用到血管造影。手术间的影像检查不但有助于外科医生调整手术方案,而且还能让医生了解手术进程。随着科技的不断发展,设备现代化程度的逐步提高,手术室将为更多的患者和医务人员提供良好的环境,手术设备将为医务人员和患者提供更完善的服务和保障。

参考文献

[1]郭赤,米永巍,李怡勇,等.电动手术床的现状及发展[J].医疗卫生装备,2009,30(10):28-31.

[2]郑西川,秦怀龙,张建国.大型医院临床信息系统建设实践[J].医疗卫生装备,2006,27(1):54-55.

[3]何皎,庄军,王保中,等.应用信息系统整合提高医院信息化建设水平[J].医疗卫生装备,2010,31(12):111-113.

[4]陈妍妍,笠私,张晓祥.数字化手术室的开发和建设[J].中国数字医学,2005,3(4):36-38.

[5]谢文,王国宏,张强.微创外科时代数字化手术室的设计[J]医疗卫生装备,2010,31(11):4-5,26.

[6]美国史赛克(中国)有限公司.一体化手术室的三个“Ⅰ”[J].中国医疗设备,2008,23(10):136-137.

[7]杨国华.一体化手术室是设备数字化集成的新模式[J].中国医学装备,2007,4(10):20-22.

[8]李世俊,刘统新.关于医院一体化手术室医疗设备选型的研究[J]医疗卫生装备,2009,30(4):91-92.

设备发展现状篇10

生物质能具有环境友好和可再生双重属性,在整个能源系统中占有重要的地位。我国具有丰富的生物质能资源,全国秸秆总产量达到84 183.12万t[1,2]。秸秆既可加工为生物质成型燃料,也可应用于发电、生产纤维素乙醇、沼气等现代能源工程中。

输送是秸秆利用工程中的必要工序,研究秸秆的输送可为秸秆的收集、储藏以及加工等过程的输送设备的选型提供依据。

国内针对秸秆的综合利用研究起步晚,针对秸秆的输送技术不成熟。随着国内对秸秆等可再生能源综合利用的重视,特别是随着秸秆成型燃料和秸秆发电的研究应用,秸秆输送技术近几年发展较快。

国外针对秸秆输送技术的研究较早,始于20世纪70年代末期。随着其秸秆综合利用技术的发展,其输送技术现在日臻成熟。特别是北欧,已拥有成熟的秸秆输送技术。其中,丹麦拥有最先进的秸秆输送技术,如北欧丹麦的Bioener公司研究开发了秸秆的输送系统及设备并且在欧洲获得了大规模的应用[3]。

为此,分析了秸秆输送技术和设备存在的主要问题,以期为我国秸秆输送技术的研究提供参考。

1 秸秆的分类及特点

1.1 秸秆的分类

根据植物茎的性质,可将植物分为木本植物与草本植物:木本植物的茎含有大量木质;草本植物的茎含有木质较少。由此可将秸秆分为灰色硬质秸秆和黄色纤维秸秆两类,灰色硬质秸秆属于木本类,黄色纤维秸秆属于草本类[4]。

灰色硬质秸秆,主要包括棉秆、豆秆、油菜秆等密度较大(破碎后的自然堆积密度为175～350kg/m3)的木本类植物。灰色硬质秸秆的硬度高且密度较大,具有高蜡质、长纤维、木质化程度较高等特点,韧性好、抗破碎能力强。在原料收集时,常对灰色硬质秸秆进行破碎处理,然后再运输。由于灰色硬质秸秆通常是经收储站破碎后再运输到加工利用场所,而国内造纸行业的破碎机械比较成熟,可直接应用到灰色硬质秸秆的预处理上,所以灰色硬质秸秆的输送系统设计相对简单且可靠性较高,其输送技术相对成熟。

黄色纤维秸秆,主要包括玉米秸、小麦秸秆、稻草等草木类农作物秸秆[5],具有体积大、质量轻、密度小等特点。其破碎后秸秆的自然堆积密度仅为35～120kg/m3,打捆后密度为200～350kg/m3。因此,黄色纤维秸秆通常采用打捆处理的方法,以提高经济效益。黄色纤维秸秆是经打捆等处理后运输到加工利用场所,而国内针对黄色纤维秸秆的打捆尺寸杂乱不一,致使其输送系统缺乏适应性,导致现在国内针对黄色纤维秸秆的输送技术还比较落后。两种秸秆的异同点如表1所示。

1.2 预处理方式

秸秆的预处理方式分为整株、打捆和粉碎。秸秆经打捆或粉碎处理后,可提高其堆积密度和输送效率,粉碎后的秸秆可直接用于加工生产。

1.2.1 整株

整株是指收割秸秆后直接将整株秸秆码放运输,未经打捆或粉碎处理。整株处理操作简单、方便,不需要配备相关机械,成本低,完全由手工完成;但整株占用空间大、堆积密度小、运输效率低,需经粉碎等二次处理才能进入秸秆生产加工的输送系统内。

1.2.2 打捆

打捆是指通过打捆机械将牧草等秸秆压缩成有一定尺寸规格的方捆或圆捆。打捆处理后,不仅能大幅度提高秸秆的堆积密度以及能量密度,还易于搬运;但需要配备性能良好的收获、打捆、运输及码垛等相关机械。打捆分为两类:一是针对小麦秸秆等较柔软的秸秆,收获秸秆后直接使用打捆机将秸秆打捆或者铺条后打捆;二类是针对类似玉米秸秆等硬度稍大、枝叶较多的秸秆,包括灰色硬质秸秆,先对其进行揉搓处理,再打捆。秸秆经打捆处理后,可直接进入秸秆生产加工的输送系统,也可经粉碎后再进入秸秆生产加工的输送系统。

1.2.3 粉碎

秸秆粉碎是指利用机械的方法克服秸秆物料内部的凝聚力而将其破碎成小块秸秆的一种工艺。秸秆经粉碎处理后堆积密度高、粒度小,便于运输和堆放,可直接用于生产加工。常见的粉碎方法有击碎、破碎、磨碎与压碎等。破碎主要针对硬度较高、密度较大的灰色硬质秸秆,秸秆破碎后,粒度较均匀。秸秆经击碎处理后,粒度分布不集中,2～8cm都有。由于磨碎后的秸秆含铁量偏高,压碎方式不能充分粉碎秸秆,故这两种粉碎方法使用较少。秸秆经粉碎后,可直接进入秸秆生产加工的输送系统。秸秆预处理方式比较,如表2所示。

2 秸秆的主要输送

2.1 气力输送设备

气力输送又称气流输送,是利用气流的能量,在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料,是流态化技术的一种具体应用。气力输送适用于经粉碎处理后粒度较小的秸秆碎料的输送,输送距离可长可短。

虽然气力输送技术与设备已较为成熟,但是针对生物质秸秆的气力输送研究却很少。由于秸秆属于纤维状物质,因而密度小、粘性大、流动性差。对此,国内外常用的方法是使用稀相悬浮气力输送;但是存在输送效率低、能耗高、管道磨损严重等问题。因此,针对秸秆的密相气力输送研究将是今后的研究热点。目前,张志正等人在理论上设计了一种针对玉米秸秆粉料密相气力输送的系统[6]。

气力输送一直存在管道堵塞的问题,在输送秸秆粉料时更为突出。突发的堵塞,将影响正常生产;严重时,会导致系统停止运行,影响正常的生产以及设备安全。针对这一问题,国内外都展开了研究,这些研究在一定程度上缓解了管道堵塞的问题,但是尚无彻底解决的办法。王贤明从输送成分、管道质量、气源参数等方面展开了研究,提出了以防治优化为主的解决办法[7]。

2.2 螺旋输送设备

螺旋输送机由轴和在轴上沿螺旋线布置的叶片组成。散料在自重和机壳的摩擦力作用下堆积在槽的下部,利用旋转的螺旋叶片推动在槽中前进,达到输送物料的目的。螺旋输送机常用于短距离输送经粉碎后粒度较小的秸秆碎料。

国内外针对秸秆在螺旋输送设备上的输送量的研究较少,对影响输送量因素的研究更是少见。在预测其输送量研究中,龙恩深等以不同粒径的4种生物质原料(谷壳、麦麸、玉米粉、锯末)在螺旋输送机上测试了生物质输料量的变化规律,提出了理论预测输料量的方法[8]。

在使用螺旋输送设备输送秸秆时,螺旋叶片是易磨损部件,尤其是输送灰色硬质秸秆时,破碎的灰色硬质秸秆中掺杂的泥土等杂质,会进一步加快叶片的磨损。叶片的寿命决定了螺旋输送机的寿命。商兴国等对螺旋输送机叶片磨损情况以及机理进行了分析研究[9]。

2.3 胶带输送设备

胶带输送机是由驱动装置带动胶带循环运转输送料物的机械,可用于输送经打捆、粉碎预处理后的秸秆[10]。使用胶带输送机输送秸秆物料时,要求物料与输送设备之间的摩擦力大于空气阻力,否则将造成物料在输送设备上打滑。对此,国内外目前普遍采用的办法是使用多级皮带机输送,此方法需降低输送皮带的起升角(一般不大于18°)。而使用大倾角挡边胶带输送机输送秸秆碎料,能够克服空气阻力造成的影响,避免了物料的打滑现象,皮带机的起升倾角也可以大大提高[11]。

胶带输送机技术已成为当代科学技术发展的前沿之一。胶带输送机已在长距离输送机、气垫胶带输送机、双向输送机、转弯输送机、高强度倾斜输送带、高速输送机等方面取得了新的发展。而随着生物质应用技术的研究发展,必将有更多的新型胶带输送设备应用到生物质秸秆的输送中[12]。

2.4刮板输送设备

用刮板链牵引,在槽内运送散料的输送机叫刮板输送机。刮板输送机常用于高速和长距离输送颗粒均匀的块状及粉状的秸秆碎料。

我国刮板输送机的产品种类较齐全,一些中小型产品可以满足一般秸秆输送的需要;但在一些高端产品和技术方面,尤其是一些关键零部件的可靠性、设备的自动化等方面和国外设备还有一定的差距。而软启动、过载保护和链条自动张紧装置等高端产品,尚需进一步研究开发。

刮板输送机正朝着重型化、自动化、智能化的方向发展[13,14],这将能更好地满足秸秆的输送要求。

2.5 斗式提升设备

斗式提升机是利用均匀固接于无端牵引构件上的一系列料斗,竖向提升物料的连续输送机械,分为环链、板链和皮带3种形式,用于垂直提升经粉碎后粒度较小的秸秆碎料[15]。因斗式提升机是利用料斗盛装物料进行输送的,故其对物料的粒度以及粘附性等均有要求,因而用于斗式提升机输送的秸秆碎料的粒度及水分等应与其匹配。斗式提升机输送秸秆碎料时,存在回料和打滑的问题[16,17]。

2.6 链板输送设备

链板输送机是由链条上安装的板条承载物料的输送机。在秸秆输送中,链板输送机主要用于经打捆处理的秸秆包的长距离输送[18]。链板输送技术已是一种成熟的输送技术,广泛应用于工业生产中。链板输送机输送秸秆存在耗电量高,设备磨损量大的问题。由于不同输送机的结构不同,其应用场合也各异。各种输送机都有其优缺点,表1分析对比了各输送方式的优缺点。各种输送方式特点的比较如表3所示。

3 典型实例分析

秸秆输送应用的典型实例之一是秸秆发电站发电。秸秆发电站中应用了多种输送设备,涵盖了长途和短距离的输送,具有代表性[19]。秸秆发电技术是当前的一个研究热点,而秸秆发电的关键技术与难点之一就是秸秆输送,特别是黄色纤维秸秆的输送。

3.1 灰色硬质秸秆燃料输送系统

图1为灰色硬质秸秆燃料输送系统,其工艺流程为:收购站收购破碎后的灰色硬质秸秆碎料,秸秆碎料经汽车等运至电厂秸秆仓库,由仓库内的螺旋输送机将其输送至大倾角挡边带式输送机上;大倾角挡边带式输送机将秸秆碎料输送至炉前料仓,经炉前料仓下的螺旋输送机将秸秆碎料输送至锅炉[20]。

1.秸秆仓库 2.秸秆 3.螺旋输送机 4.汽车 5.大倾角挡边带式输送机 6.锅炉 7.炉前螺旋输送机 8.炉前料仓

3.2 黄色纤维秸秆燃料输送系统

图2为黄色纤维秸秆燃料输送系统,其工艺流程为:厂外将黄色纤维秸秆打捆成秸秆包,秸秆包经汽车运至电厂内的秸秆仓库中,秸秆仓库中的秸秆包抓斗起重机将秸秆包码放到高位水平的链板输送机上;其后经分包平台分配到斜升的封闭链板输送机中,封闭链板输送机将秸秆包送入秸秆切割机,破碎后的秸秆经螺旋输送机送入锅炉[21]。两种工艺流程的区别:①预处理方式不同。破碎后的灰色硬质秸秆可直接收购,故无需处理;而黄色纤维秸秆需经打捆处理。②取料方式不同。灰色硬质秸秆是仓库中的螺旋输送机直接取料,黄色纤维秸秆需经取包机先抓取。③二次处理不同。灰色硬质秸秆无需二次处理;而黄色纤维秸秆需将秸秆包粉碎处理。

4存在的问题

1)秸秆物料特性对输送量的影响规律不清。

目前对输送规律的研究多集中在输送设备上,缺乏针对秸秆物料特性对输送量影响的研究。而输送秸秆种类、粒度、湿度等不同,同一输送设备在相同条件下单位时间输送量也会变化,若是前后两种物料的特性相差较大,单位时间输送量的差异就有可能极大,可能影响生产。

2)秸秆输送堵塞问题严重。

气力输送的管道堵塞问题一直存在,输送秸秆碎料时更为明显。目前国内外对气力输送管道堵塞发生的机理及堵塞的预防控制还缺乏深入研究。堵塞后,为了消除堵塞,需暂停正常生产并冲气消堵,操作复杂且成本高。螺旋输送机进料不均时易造成堵塞现象,在输送秸秆类物料时更为明显。

3)秸秆输送中易造成设备搭桥、缠绕等问题。

由于秸秆属于纤维状物质,其容重小,因而其密度小、粘性大、缠绕性强、流动性差,易造成输送设备搭桥、缠绕等问题;严重时,将影响正常的生产加工。

1.仓库 2.秸秆包 3.汽车 4.链板输送机 5.抓斗起重机 6.分配平台 7.封闭的链板输送机 8.秸秆切割机 9.螺旋输送机 10.锅炉

5 结论

设备发展现状篇11

关键词电气设备状态维修现状发展

一、电气设备的“健康”状况存在差异

首先是设备的先天条件不一样，进口设备和国产设备的技术状况不一样；同样是国产设备，不同厂商因技术与管理水平不一样，使其产品质量也不一样；即使是同一厂商，因技术、管理上的差异，其产品质量不同；不同时期、不同批次的产品，其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。

其次，设备的使用环境不一样，不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响，这种环境主要有两种：一是设备所处的外部自然环境不一样，尤其是供电设备，大部分暴露在室外自然环境中，因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异，对设备的影响有较大不同；二是设备在电力系统的位置不同，所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同，尤其是故障时系统短路容量差异较大。

二、电气设备的维修制度

1.定期维修的弊端

由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异，即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大，而定期维修制度几乎无视这些状况的差异，而采用统一的、一刀切的定期维修方式，其最主要的表现在维修结果上，要么维修过剩，要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩，经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象，这种维修过剩的结果，必将出现如下维修的弊端：

（1）一些状态良好的设备，因盲目维修而出现故障或潜在故障，维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用，而是增加了设备的故障隐患和故障率。

（2）降低了设备的可用性，许多维修迫使设备停机。中断对用户的不间断供电，这是增加停机维修的次数的必然结果。而提高供电可靠性是供电企业非常重要的基本考核指标。目前，定期维修是电气设备停运的主要原因，往往占全部停运时间的60%以上。

（3）增大设备运行管理成本，使企业在市场和发展竞争中不堪重负。电气设备的大修费用是企业管理中主要的支出费用，该费用在电力企业经济活动中所占比例不小，这就直接影响了企业的经济效益。因此要提高企业的经济效益也必须对企业设备现行所执行的定期维修制度进行改革，以经济效益的观点和要求来指导维修策略的分析选择。

2.状态维修完全替代定期维修的可能性

首先，电气设备的大小、结构、用材、功能各不相同，出现缺陷的原因和规律也不相同。另外在工作时所受的电、热、机械、环境各不相同，呈现的损耗规律不会相同。

其次，各个设备在电力系统中的地位和影响不同，每个设备中部件对设备功能的影响也不相同。能否或有没有必要对所有设备进行状态监测、故障诊断、状态维修呢？事实上，对所有设备及其部件进行状态监测和状态诊断在技术上有困难，而且对所有设备及其部件进行状态监测在费用上难以承受。所以，未来的状态维修不可能完全代替定期维修，而是状态维修和定期维修共同存在的局面。

三、电气设备的状态检测技术

电气设备状态监测为设备的故障诊断和性能评估提供了依据。因此有必要对他们的运行状态进行监测，及时了解和掌握设备的状况，以确保整个电力系统的安全、稳定运行。状态监测是指通过各种测量、检测和分析方法，结合系统运行的历史和现状，对设备的运行状态进行评估，以便了解和掌握设备的運行状况，并且对设备状态进行显示和记录，对异常情况进行处理，并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据。下面以变压器为例，分析状态监测的方法及作用。

变压器的状态监测方法主要有：变压器油气色谱分析、局部放电、绝缘监测等。

1.变压器油气色谱分析

变压器运行时，变压器油中的固体有机绝缘材料在运行电压的作用下，会因电、热、局部电弧等多种因素作用逐渐变质，裂解出包括H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6等在内的多种气体。变压器油气色谱分析法主要是通过监测和分析变压器油中气体的组分、浓度及产生速率，进而判断变压器内部是否存在过热性故障（导电回路、铁心多点接地引起过热等）和放电性（局部放电和电弧放电等）故障等。由于这种方法具有实时性和连续性的特点，能及时发现被监测设备存在的故障，被公认为是检测变压器（包括本体、套管）缺陷最直接、准确的方法，一直受到人们的重视。

2.变压器局部放电监测

局部放电既是设备绝缘老化的先兆，也是造成绝缘老化并最终发生绝缘击穿的一个重要原因。很多故障都可以从局部放电量和放电模式的变化中反映出来。变压器局部放电过程中伴随着电脉冲、电磁辐射、超声波等现象，可能引起变压器局部过热及产生特征油气。常用的声学检测法是将几个高频声学传感器附在变压器箱的外部，这些传感器对局部放电或电弧放电产生的暂态声音信号非常敏感，能够检测出放电信号和放电部位。局部放电检测的其它方法还有光学检测、化学检测、电气测量等。

3.变压器绝缘状态监测

变压器绝缘状态监测是保证变压器可靠运行的手段之一，变压器绝缘的老化、失效是一个缓慢发展的潜伏性故障。变压器绝缘状态监测主要有外壳接地线电流监测和高、低压套管接地引下线电流监测以及铁心接地线电流监测等。电容套管监测是为了检测套管的正常运行电容电流、电容量的变化和介损的变化；外绝缘泄漏电流监测是为了监测变压器套管外绝缘的积污程度，并通过纵向、横向的比较进行判断；铁心接地在线监测装置能及时监视主变压器铁心接地的情况。

近年来我国电气设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理，尤其是21世纪以后，新技术、新材料的使用，使得电气系统的装备水平得到较大的改善。因此，电气设备的维修制度和维修方法也要随着形势适当的进行调整，才能提升电气设备的稳定性、降低生产成本，为企业创造出更多的经济利益。

参考文献：

[1]邱仕义.电力设备可靠性维修[M].北京：中国电力出版社，2006

[2]要焕年.电气设备两种维修制度的比较[J].电网技术，2006

[3]田玲.电气设备实施状态维修决策方法的探讨[J].电网技术，2004

焦炉机械设备的发展现状与趋势篇12

在我国, 最初对焦炉机械设备的研究中, 只能依靠引进国外焦炉设备, 随着对焦炉设备的不断深入研究, 我国成功研究并制造成了5.5m的焦炉和设备, 接着又设计并制造了6m的焦炉机械设备, 电磁铁揭炉盖更是让我们的研究成果尤为突出。但是, 我国在进行焦炉机械设备的研究过程中, 仍然存在诸多问题。首先, 我国的焦炉机械设备研究中消耗的原材料过多, 成功率较小, 缺乏对高效设备的研究力度;其次, 在进行焦炉机械设备的研究时, 没有对先进装备进行合理利用;最后, 没有将设备与技术进行充分融合。

目前, 我国在顶装焦炉的研制中已经拥有多种型号, 包括7m、7.63m、6m、5m、4.3m、2.8m和2.5m等;而侧装捣固焦炉也有6m、6.5m、3.8m和3.2m几种型号, 同时这些焦炉都可以在国内进行设计和生产, 而且生产工艺属于国际化水平。6m焦炉机械设备在进行焦炉设计和生产时, 具有自己特有的优势。 (1) 在装煤车上进行改造, 利用双曲线斗嘴可以使装煤操作简单化, 缩短了装煤的时间; (2) 设计制造了螺旋给料和转盘给料的装煤车, 并且充分利用南方多雨使得煤料中所含水分较多的特性, 加上多种技术的有机结合, 实现了高压氨水消烟装煤; (3) 深入研究针式料位计, 实现了利用可控程序进行装煤的梦想。此外, 我国在推焦传动、液压传动等技术的应用方面, 也取得了一定的成果。

2 焦炉机械设备的发展趋势

2.1 焦炉大型化

在我国投产的焦炉中最多的还是6m焦炉, 并且6m焦炉在很多企业中已经得到了广泛利用, 使得我国的焦炭产量可达每年150~170万t、300~500万t。焦炭的产量如此之高, 主要原因还是由于焦炉设备利用了高科技手段, 整套焦炉机械都是按照一次对位进行, 并且还采用了2-1推焦串序方式进行操作。

6m焦炉属于目前比较大型的焦炉, 这种焦炉突出的优点就是环保, 同时还具有高产量、使用成本低、占地面积小、热损失小等优势。在我国很多企业都利用这种焦炉, 单孔日产量可达22t, 同时还避免了出焦时污染物对大气造成的污染, 符合当前的可持续发展规划。

2.2 焦炉设备智能化

随着科技不断进步以及国家对焦炉性能的要求不断加大, 焦炉机械设备必定会适应时代的发展, 实现焦炉操作智能化。焦炉操作智能化发展不仅可以解放人工劳动力, 而且保证操作的正确性, 确保焦炉设备的正常运行。

2.3 焦炉设备机械化及自动化

由于在对焦炉设备的炉门、炉框、炉台、装煤孔盖和装煤座等部位进行清洁时, 浪费很大的人力, 因此未来的焦炉机械设备, 必将向着机械化方向发展, 解放人工劳动力, 同时还可能利用先进技术实现无人操作。

2.4 侧装煤捣固

为了满足我国钢铁行业的需求, 同时也为了节约企业的成本, 焦炉制作企业已经开始由顶装煤焦炉向侧装煤焦炉过渡, 增加了捣固焦炉设备的需求量, 捣固焦炉市场发展前景良好。

2.5 干熄焦设备

干熄焦技术不仅可以提升焦炭的质量, 而且还能为冶金企业节约能源, 同时还具有污染小的特点。该技术已经得到国家的大力支持, 并且, 国内很多企业已经开始应用干熄焦设备。